>	restart:#"m08_p28"

Se mezcla una corriente de aire húmedo, que circula a 1 m/s por un conducto de 20x60 cm2 de sección a 5 ºC, 90% de humedad y una sobrepresión equivalente a 20 cm de columna de agua, con otra corriente que circula a 3 m/s por un conducto de 30 cm de diámetro a 30 ºC, la misma humedad relativa, y una sobrepresión equivalente a 30 cm de columna de agua, saliendo la mezcla por un conducto de 20x60 cm2  con una sobrepresión equivalente a 10 cm de columna de agua. Sabiendo que la instalación se encuentra en un local donde la altitud sobre el nivel del mar es de 1000 m, se pide:

a) Presión ambiente.

b) Gasto másico, humedad absoluta, temperatura de rocío y temperatura húmeda de dichas corrientes.

c) Condiciones a la salida

Datos:

>	read"../therm_eq.m":read"../therm_proc.m":with(therm_proc):

>	su1:="Aire":su2:="H2O":dat:=[v1=1*m_/s_,A1=0.2*0.6*m_^2,T1=(5+273)*K_,phi1=0.9,Dp1=(0.2/10)*1e5*Pa_,v2=3*m_/s_,A2=evalf(Pi*0.3^2/4)*m_^2,T2=(30+273)*K_,phi2=0.9,Dp2=(0.3/10)*1e5*Pa_,A3=0.2*0.6*m_^2,Dp3=(0.1/10)*1e5*Pa_,z0=1000*m_];

Esquema:

>

>

Eqs. const.:

>	Adat:=get_gas_data(su1):Adat:=subs(c[p]=c[pa],R=R[a],M=M[a],T[b]=nada,[Adat]):Wgdat:=get_gas_data(su2):Wgdat:=subs(c[p]=c[pv],R=R[v],M=M[v],[Wgdat]):Wldat:=get_liq_data(su2):Wdat:=op(Wgdat),Wldat:get_pv_data(su2):dat:=op(dat),Const,SI2,SI1:

a) Presión ambiente

>	eqh:=diff(p(z),z)=-rho*g;rho0_:=subs(dat,subs(dat,Adat,p0/(R[a]*T0))):'rho0'=evalf(%,2);p1_:=subs(dat,p0-rho0_*g*z0):'p1'=evalf(%/(1e3*Pa_/kPa_),2);rho1_:=subs(dat,subs(dat,Adat,p1_/(R[a]*T0))):'rho1'=evalf(%,2);p1__:=subs(dat,p0-((rho0_+rho1_)/2)*g*z0):'p1'=evalf(%/(1e3*Pa_/kPa_),3);

b) Gasto másico, humedad absoluta, temperatura de rocío y temperatura húmeda de dichas corrientes.

>	m:=rho*v*A;rho1_:=subs(dat,subs(p=p1__+Dp1,dat,Adat,p/(R[a]*T0))):'rho1'=evalf(%,4);m1_:=subs(dat,rho1_*v1*A1):'m1'=evalf(%,3);rho2_:=subs(dat,subs(p=p1__+Dp2,dat,Adat,p/(R[a]*T0))):'rho2'=evalf(%,4);m2_:=subs(dat,rho2_*v2*A2):'m2'=evalf(%,3);

>

w1_:=evalf(subs(dat,w(phi1,T1,p1__+Dp1))):'w1'=evalf(%,2);w2_:=evalf(subs(dat,w(phi1,T2,p1__+Dp2))):'w2'=evalf(%,2);Tr1_:=solve(w1_=subs(dat,w(1,T,p1__+Dp1)),T):'Tr1'=evalf(%,3);Tr1_C:=(Tr1_/K_-273)*`ºC`:'Tr1_C'=evalf(%,2);Tr2_:=solve(w2_=subs(dat,w(1,T,p1__+Dp2)),T):'Tr2'=evalf(%,3);Tr2_C:=(Tr2_/K_-273)*`ºC`:'Tr2'=evalf(%,2);Tad1_:=fsolve(subs(dat,Adat,Wdat,SI0,c[pa]*(T1-T0)+w1_*h[lv0]=c[pa]*(T-T0)+w(1,T,p1__+Dp1)*h[lv0]),T=200..400)*K_:'Tad1'=evalf(%,3);Tad1_C:=(Tad1_/K_-273)*`ºC`:'Tad1_C'=evalf(%,1);Tad2_:=fsolve(subs(dat,Adat,Wdat,SI0,c[pa]*(T2-T0)+w2_*h[lv0]=c[pa]*(T-T0)+w(1,T,p1__+Dp2)*h[lv0]),T=200..400)*K_:'Tad2'=evalf(%,3);Tad2_C:=(Tad2_/K_-273)*`ºC`:'Tad2'=evalf(%,2);

c) Condiciones a la salid

Suponiendo que no condensa:

>

eqBMa:=m1+m2=m3;eqBMw:=m1*w1+m2*w2=m3*w3;eqBE:=m1*h1+m2*h2=m3*h3;m3_:=m1_+m2_:'m3'=evalf(%,3);w3_:=(m1_*w1_+m2_*w2_)/m3_:'w3'=evalf(%,2);h1_:=subs(dat,Adat,Wdat,T=T1,dat,h(T,w1_)):'h1'=evalf(%/(1e3*J_/kJ_),3);h2_:=subs(dat,Adat,Wdat,T=T2,dat,h(T,w2_)):'h2'=evalf(%/(1e3*J_/kJ_),3);T3_:=subs(dat,solve(subs(dat,Adat,Wdat,h(T,w3_))=(m1_*h1_+m2_*h2_)/m3_,T)):'T3'=evalf(%,3);phi3_:=subs(dat,phi(w3_,T3_,p1__+Dp3)):'phi3'=evalf(%,3);

Luego, no vale, condensa, y será:

>

phi3:=1;eqBMa:=m1+m2=m3;eqBMw:=m1*w1+m2*w2=m3*w3+m4;eqBE:=m1*h1+m2*h2=m3*h3+m4*h4;w3_:=subs(dat,Wdat,w(1,T,p1__+Dp3));eqBMw_:=m1_*w1_+m2_*w2_=m3_*w3_+m4:eqBE_:=m1_*h1_+m2_*h2_=m3_*subs(dat,Adat,Wdat,h(T,w3_)):sol1:=fsolve(subs(SI0,{eqBMw_,eqBE_}),{T,m4},T=200..500);m4_:=subs(sol1,m4)*kg_/s_:'m4'=evalf(%,2);T3_:=subs(sol1,T)*K_:'T3'=evalf(%,3);rho3_:=subs(dat,subs(p=p1__+Dp3,T=T3_,dat,Adat,p/(R[a]*T))):'rho3'=evalf(%,3);v3_:=m3_/(rho3_*subs(dat,A3)):'v3'=evalf(%,2);phi3_:=subs(dat,evalf(subs(dat,phi(subs(T=T3_,w3_),T3_,p1__+Dp3)))):eqCheck:='phi3'=evalf(%,2);

>